毕业设计定稿张浩.docx
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毕业设计定稿张浩
本科毕业设计(论文)
题目基于PLC的立体车库控制系统设计
学院电气与自动化工程学院
年级2011专业自动化
班级YZ04112学号YZ0411224
学生姓名张浩
指导教师许仙珍职称中级
论文提交日期2013-05-20
常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书
本人郑重声明:
所呈交的本科毕业设计(论文),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学号:
本人签名:
日期:
常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明
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本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。
学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许毕业设计(论文)被查阅和借阅;学校可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计(论文),并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。
保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。
本人签名:
日期:
导师签名:
日期:
基于PLC的立体车库控制系统设计
摘要
随着城市汽车保有量的不断增加,停车难的问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。
机械式立体车库可充分利用土地资源,发挥空间优势,成为解决城市静态交通问题的重要途径。
本文以升降横移式立体车库为研究对象,采用PLC和组态软件设计了立体车库监控系统。
首先,本文分析了升降横移式立体车库的架构和传动方式,在此基础上给出了立体车库控制要求,采用三菱PLC设计了汽车存取、手自动等控制程序。
然后利用组态王软件设计了欢迎界面和汽车存取监控画面,通过动画连接和脚本语言编写完成了汽车的存取过程动态效果和状态显示。
所设计的立体车库监控系统操作简单,存取方便,组态画面形象直观,达到了设计目标。
关键字:
立体车库升降横移式PLC
ThedesignofThree-dimensionalgaragecontrolsystembasedonthePLC
Abstract
Asthequantityofurbanautomobilehasincreasedcontinuouslyinnowadays,thehard-to-ParkProblemhasbecomeacommonphenomenon.Mechanicalstereogaragecanuselandresourcesufficientlyandbringspaceadvantageintoplay,Ithasbecomeanimportantwayforstatictrafficproblemofcities.Thisarticletakesliftingandtransferringstereogaragethetraversingcontrolastheobjectofstudy,UsingPLCandconfigurationsoftwaredesignstereogaragecontrolsystem.First,thispaperanalyzesthestructureoftheliftingandtransferringparkingarchitectureandtransmissionmode,givesparkingcontrolrequirementonthisbasis,thenusedmitsubishiPLCtodesignthevehicleaccessandhandautomaticallyandothercontrolprocedures.Usingthekingviewsoftwaredesignwelcomecontactsurfaceandautomobilemonitoringpicture,Throughtheanimationandscriptinglanguagescompletedaccessprocessdynamiceffectandthestatesofthevehicledisplay.Stereogaragecontrolsystemdesignissimpleinoperation,convenientaccess,configurationscreenvisualimage,toachievethedesigngoals.
Keywords:
stereogarage;liftingandtransferring;PLC
1.绪论
1.1课题研究背景及意义
随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展,拥有私家车的家庭越来越多,而与此相对应的是城市停车状况的尴尬。
“车库”在大中城市是一个热门话题,国家经济贸易委员会将“城市立体车库”列为最近工业科技发展重点,随着国内汽车的增加,车辆在公共场所及社区的停车问题将会日益突出,因为人们对生活质量和环境意识的日益增长之时“车库”的关注度逐渐增高,自动化立体车库将在新开发的项目和企业中大显身手。
当前随着汽车工业的发展和人们购买力的增强,汽车已经逐渐走入普通家庭,特别是私家车的数量迅速增长,一些大型城市面临“车多位少”的困境,对于渴望“车者有其位”的车主来说成为了一种奢侈,迫使很多车主只能直接把车停在道路上,一方面影响了道路交通的畅通,给道路交通带来了不少安全隐患的问题,另一方面也非常不利于车辆的管理,车辆很容易被人为破坏或者被盗,给车主带来了许多不必要的财产损失。
车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果,立体停车设备的发展在国外,尤其在日本已有近30-40年的历史,无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。
我国也于80年代末开始研究开发机械立体停车设备,距今已将近三十年的历程。
由于很多新建小区内住户与车位的配比率为1:
1,为了解决小区停车位占地面积与住户商用面积之间的矛盾,立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性,已被广大用户接受。
机械车库与传统的自然地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全,人在车库内或车不停准位置,由电子控制的整个设备便不会运转。
应该说,机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流,而且也在许多其他方面显示出优越性。
1.2国内外立体车库研究情况
1.国外立体车库研究情况
在20世纪中后期,立体车库的发展在国外就稍有成就,慢慢家庭开始引入双层停车设备;利用家中的住宅空地建起升降横移式立体停车库;而距离市中心较近的地方则使用停车楼和停车塔;利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。
自80年代初起,经济持续发展,汽车开始逐渐进入千家万户,汽车的增长速度越来越快,迫使地少人多的一些发达国家开始研究开发和应用机械式停车技术。
部分发达国家的技术水平已处于世界领先地位,并开始向外输出技术和出口产品。
2.国内立体车库研究情况
我国在机械式车库方面的早期研究开发工作是从80年代中期开始的,90年代开始逐渐引进国外生产停车设备,在北京、上海、广州等地都有所使用。
参照日本等国的标准制定出我国行业标准。
目前国内停车设备生产厂越来越多,生产各种类型的停车设备,有些停车设备已经开始向外出口。
但在我国的立体停车产业的发展中还存在一些弊端,如没有制定统一的技术标准;大多数产品是引进国外设备进行模仿技术制造,技术水平还处于学习阶段;缺少具备一定实力的企业,在生产能力上感觉有些力不从心;市场竞争激烈,一些企业为了能够在市场上能够占有一席之地,采取低价竞争的方式;科研设计单位的参与较少,技术的创新能力严重滞后;国家政策不配套,还存在很多缺陷。
为了解决上述所列问题,我们在政策、市场、管理和技术多方面还需要做出很大的努力。
1.3立体车库的发展形式
目前我国经济正处在高速发展时期,由于我国的城市化水平加快和人民生活水平的不断提高,汽车进入家庭的步伐也在不断加快,由此与汽车相关的产业进入了人民的眼球。
立体车库行业急需突破,车位平均造价高,成本回收比较困难,这是比较难以突破的。
最关键的是,立体车位对于大部分人来说还是一个新鲜事物,人民对它的了解太少,还需进一步推广。
立体车库主要有以下几种形式:
升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式等。
升降横移式:
是利用载车板的升降或(和)横向平移存取停放汽车的机械式停车设备。
适用于住宅小区、小型公司、大楼地下室、立交桥下。
空间利用率高,存取车方便快捷,采用PLC控制,自动化程度高,人机界面友好,多种操作方式可选则,操作简便。
垂直循环式:
是用一个垂直循环运动的载车板系统存取停放汽车的机械式停车设备,节省空间。
使用PLC自动调车,一次按键即可完成存取车方便快捷。
动作迅速存取方便。
简易升降式:
一个车位可以泊两台车,最适宜多车型家庭用。
构造简单实用,无需特殊地面基础要求。
适合装置于工厂、别墅、住宅停车场,可任意迁移,搬迁安装容易或根据地面情况,独立及多台设备。
垂直升降式:
占地面积少,容车量大,并且可以提供多车位进出口,等待时间短,智能化程度高,操作简单方便。
平面移动式:
每层车库的载车板和升降机分别动作,提高了车辆的存取车速度,地下空间利用自由,停车场的规模可以达到几千台。
在部分区域发生故障的时候,不会影响其他区域的正常运行。
保险措施安全可靠。
通过计算机和触屏界面进行综合管理,可对车库的运行情况全面监视,并且操作简单。
巷道堆垛:
是用巷道堆垛机或特种起重机将汽车水平且同时垂直移动到预定泊车位置或相反取出汽车的机械式停车设备。
适用于大规模社会公用停车楼及地下停车库。
综合考虑,最终我将对升降横移式立体车库进行设计,通过了解升降横移式立体车库的原理及控制要求,对其提出合理的控制方案,然后采用三菱PLC进行控制程序的编写,再运用组态王软件画出组态监控画面,对汽车的存取过程全程监控。
1.4设计目标与主要内容
本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象,综合考虑立体车库制造成本和运行效率两大因素,对立体车库的传动部分和控制部分进行设计。
在合理分析和选择传动机构的基础上,采用PLC实现立体车库的存取车控制;并采用组态王软件设计立体车库监控界面,完成动画设计和组态,直观形象的模拟立体车库运作过程。
后续内容安排:
第一章节介绍了课题研究背景及意义、国内外立体车库研究情况、立体车库的发展形式及设计目标和主要内容。
第二章节对升降横移式立体车库进行一个总体概述,在总体概述中又对其控制系统、工作原理、主要组成、运动规律以及升降系统和横移系统的传动原理进行一一介绍;
第三章节对比其控制方式,提出控制方案,然后对其进行硬件选型;
第四章节对其控制程序提出方案,进行设计,介绍各个控制程序流程;
第五章节仿真界面的设计,从建立到监控进行总体的详解。
2.升降横移式立体车库的概述
上一章节的介绍使我们对立体车库有了一个简单的认识,这一章节就对其控制系统、传动原理进行深入的了解,并提出控制要求。
2.1升降横移式立体车库的控制系统概述
升降横移式立体车库的控制系统必须保证车库的各
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